大家好,相信不少人已经体验过ChatGPT等大型语言模型(LLMs)强大的对话和写作能力。但你可能不知道,目前的LLMs在处理长文本(如长篇小说、学术论文等)时,还面临着一个棘手的问题,那就是”迷失在中间”(Lost-in-the-Middle)。
什么是”迷失在中间”?简单来说,就是模型在阅读一篇很长的文章时,往往能很好地理解文章开头和结尾的内容,但对中间段落的重要信息却视而不见。这就像我们看一部电影,只记住了精彩的开场和结局,但对中间情节毫无印象。
微软的研究人员推测,造成这个问题的原因,可能是目前用于训练LLMs的长文本数据存在偏差——它们没有明确告诉模型:文章的每个部分都可能包含关键信息,要认真对待!这就导致模型养成了”重两头、轻中间”的坏习惯。
为了纠正这个偏差,研究人员提出了一种名为”信息密集型训练”(Information-Intensive Training,简称IN2)的新方法。它的核心思想是:人工合成一批长文本问答数据,其中的问题都需要模型在长文本的不同部分准确定位信息,并将它们联系起来进行推理。通过在这样的数据集上反复训练,模型就能学会关注长文本的每个细节。
研究人员以Mistral-7B模型为基础,应用IN2训练方法,得到了一个名为FILM-7B的新模型。为了全面测试它的长文本理解能力,他们还精心设计了多个探测任务,覆盖不同的文本类型(如文档、代码、表格数据等)和信息检索模式(如串联、跳跃、双向等)。
在这些探测任务上,FILM-7B展现了出色的表现,证明它能够灵活地在长达32,000词的超长文本中准确定位关键信息。更令人兴奋的是,在现实世界的长文本应用中,如长篇问答(NarrativeQA)任务,FILM-7B的F1分数也从23.5大幅提高到26.9,而在需要推理的常识问答(CSQA)等短文本任务上,性能并未下降反而小幅提升(59.3%->59.2%),可见IN2方法的有效性。
此外,研究人员还将FILM-7B与其他知名的开源长文本模型(如ChatGLM、LongChat等)和商业模型(如GPT-3.5/4)进行了比较,结果显示FILM-7B在大多数长文本任务上都实现了最佳表现,充分证明了IN2训练的潜力。
当然,FILM-7B还有进一步改进的空间。例如,研究人员分析发现,在训练过程中合理使用”滑动窗口”和”位置编码”等技巧,有望进一步提高模型性能。未来,他们还计划在更大规模、更多样化的真实数据上应用IN2方法,以进一步提升FILM系列模型的长文本理解能力。
总之,这项研究为LLMs在长文本处理上的瓶颈问题提供了一种简单有效的解决思路,相信通过更多研究者的努力,LLMs必将在各类长文本应用场景中发挥更大的价值。感兴趣的读者可以访问论文 [项目网站](https://github.com/microsoft/FILM) 了解技术细节并动手实践。
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